粮油食品原料的籽粒结构和化学组成专题培训课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、粮油食品原料的籽粒结构,粮油籽粒：,指粮油作物的果实与种子,基本结构：,（,1,）,皮层,：果皮和种皮,（,2,）,胚,：,受精卵发育而成，由胚芽、,胚根、胚轴、子叶组成,（,3,）,胚乳,：,禾谷类粮粒的主要组成,部分，也是人类食用的,主要部分,子叶提供营养物质,胚芽,茎和叶,胚根,根,胚轴,连接茎和根的部分,二、粮油食品原料的分类方法,根据其植物学特征采用自然分类法进行分类,根据其化学成分与用途的不同进行分类,双子叶植物,:,种子的胚具有,两片子叶,的植物,单子叶植物,:,种子的胚具有,一片子叶,的植物,表,1-1,主要粮油作物的植物学分类,图,1-1,粮油作物的国际分类图,我国的分类方法,禾本科：稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、粟、黍、高梁等,双子叶：荞麦,豆类,：属豆科，有大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等,薯类,：甘薯、马铃薯、豆薯、木薯等,禾谷类,粮油,作物,油料,：油菜、芝麻、大豆、花生、向日葵等,根据化学成分与用途进行的分类：,三、粮油食品原料的化学成分,三、粮油食品原料的化学成分,表,1-2,粮油原料化学成分表 单位：,1,、碳水化合物,葡萄糖,(,果糖,),蔗糖,麦芽糖,淀粉,纤维素,氧化反应,（与银氨溶液或斐林试剂）,单糖,二糖,多糖,还原性糖,非还原性糖,水解反应,植物干重,3/4,由糖类构成，主要是淀粉和纤维素,食品中的糖类物质,淀粉的来源与分布,淀粉积蓄于植物的种子、茎、根等组织中,，是人类食物的重要物质,也是轻工业和食品工业的重要原料。,淀粉在禾谷类籽粒中含量特别多，占含糖总量的,90%,左右,。,淀粉在粮食籽粒中分布不均匀,：,禾谷类,籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉细胞内；,豆类,集中在种子的子叶中；,薯类,则在块根和块茎里面,淀粉粒（,Starch Granule,）,圆形、卵形或椭圆形、多角形，2150,m，,环层,、,晶体结构,直链淀粉的空间结构,（,1,）直链淀粉（,淀粉颗粒质,）,：,是,由葡萄糖以,-1,4-,糖苷键结合而成的链状化合物,，能被淀粉酶水解为麦芽糖。在淀粉中的含量约为,1030%,。能溶于热水而不成糊状。遇碘显蓝色。,（,2,）支链淀粉（,淀粉皮质,）：,葡萄糖分子之间除以,-1,4-,糖苷键相连外，还有以,-1,6-,糖苷键相连的,。所以带有分支，约,20,个葡萄糖单位就有一个分支，只有外围的支链能被淀粉酶水解为麦芽糖。在冷水中不溶，与热水作用则膨胀而成糊状。遇碘呈紫或红紫色。,结构式,淀粉的物理性质,淀粉是白色、无气味、无味道的,粉末状物质；,不溶于冷水；,在热水中产生糊化作用（即食物,由生变熟的过程）,1,、概念,：淀粉粒不溶于冷水若在冷水中不加以搅拌，淀粉粒因其比重大，而沉淀。但若,把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时,(,一般在,55,以上,),，淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就形成粘稠的糊状胶体溶液,这一现象称为“淀粉的糊化”。又称淀粉的糊化为“,”,化,。,2,、本质,：水进入微晶束，折散淀粉分子间的缔合状态，使淀粉分子失去原有的取向排列，而变为混乱状态，即,淀粉粒中有序及无序态的分子间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液,。,淀粉的糊化,Gelatinization,分为三个阶段：,第一阶段：,可逆吸水阶段,水进入淀粉粒的非晶部分,;,第二阶段：,不可逆吸水阶段,水进入淀粉粒的微晶束间隙，吸水膨胀,;,第三阶段：,最后解体阶段,淀粉粒膨胀，继续分离支解。,、过程,糊化淀粉的老化,Retrogradation,1,、淀粉的回生,已糊化的淀粉稀溶液，在低温下静置一定时间后，溶液变混蚀，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。这种淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。,淀粉的凝沉作用，在固体状态下也会发生,，如冷却的陈馒头、陈面包或陈米饭，放置一定时间后，便失去原来的柔软性，也是由于其中的淀粉发生了凝沉作用。,2,、淀粉老化的本质,在温度逐渐降低的情况下，溶液中的淀粉分子,运动减弱，分子链趋向于平行排列，相互靠拢，彼此以氢键结合形成大于胶体的质点而沉淀。因淀粉分子有很多羟基，分子间结合得特别牢固，以至不再溶于水中，也不易被淀粉酶水解。即,糊化的淀粉相邻分子间的氢键部分恢复，自动排列成序，形成一定晶度化的微晶束,。,提高食品制作过程中淀粉的,化程度，可在较长的时间内不易老化。,将糊化后的,化淀粉，在,80,高温迅速除去水分，使水分含量达,10%,以下，可得到可溶性,化淀粉。这样，淀粉分子已不可能移动和相互靠近，成为固定的,化淀粉。因为无胶束结构，加水后，水容易进入，淀粉分子迅速吸水，容易重新糊化。,思考：,方便食品的制作原理？,淀粉的化学性质,通常淀粉,不,显还原性（非还原性糖）,遇,碘,变蓝色,淀粉在催化剂（如,酸,）存在和加热下可以逐步,水解,，生成一系列比淀粉分子小的化合物，,最终,生成还原性糖：葡萄糖。,（,C,6,H,10,O,5,）,n,+nH,2,O nC,6,H,12,O,6,催化剂,淀粉,葡萄糖,思考：,为什么在吃米饭或馒头时，多加咀嚼就会感到有甜味？,淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时，淀粉受唾液所含淀粉酶（一种蛋白质）的催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。,（淀粉在小肠里，在胰脏分泌出的淀粉酶的作用下继续进行水解。生成的葡萄糖经过肠壁的吸收，进入血液，供人体组织的营养需要。）,淀粉在人体内的水解过程（消化过程）：,(C,6,H,10,O,5,),n,淀粉,(C,6,H,10,O,5,),m,糊精,C,12,H,22,O,11,麦芽糖,C,6,H,12,O,6,葡萄糖,4）淀粉酶（,Amylase）,-,淀粉酶：淀粉-（1，4）-糊精酶,-,淀粉酶：淀粉-（1，4）-麦芽糖苷酶,葡萄糖淀粉酶（,Glucoamylase）：,水解淀粉直接生成葡萄糖,异淀粉酶（,Isoamylase）：,淀粉-（1，6）-糊精酶,粗纤维,:,细胞壁的主要成分,纤维素,:,结构性多糖，,2,10%,，多糖中,分子量,最大,-,纤维素,、,-,纤维素,、,-,纤维素三种,半纤维素：混合多糖，杂多糖,稳定性介于纤维素与淀粉之间。,酯,油脂,R,1,-C-O-CH,2,R,2,-C-O-CH,R,3,-C-O-CH,2,O,O,O,脂肪,动物油脂呈固态，通常称为脂肪,。,油,植物油脂呈液态，通常称为油。,2,脂类（,油脂和类脂的总称）,粮油食品是人体必需脂肪酸的主要来源。禾谷类粮食中脂肪含量较少，大多为液体，含有大量的不饱和脂肪酸；油料中脂肪含量较高，大豆中油脂的含量也很丰富,磷脂,酯键处含有磷酸和氮碱的一种甘油酯,脑磷脂和卵磷脂两种,植酸盐,:,肌醇磷酸的钾镁或钙镁,类脂物。,磷酸来源,阻碍钙盐消化,植物固醇,:,谷固醇、,豆固醇,、麦角固醇。抑制胆固醇吸收,脂 肪 酶,能分解脂肪酸与甘油之间的酯键，属于脂肪的分解酶类，为水解酶大部分的脂肪分解酶作用的最适,pH,在碱性范围内（约,89,），但豆类的脂肪分解酶作用的最适,pH,为,6.3,，未成熟豆类的最适,pH,为,8.510.5,；,脂肪分解酶作用的,最适温度在,3040,度之间，但一些酶在冷冻食品中（约,-29,度）也可显示出活性,；,粮食和油料在贮藏或加工过程中，劣变速度最快的是油脂,。,光照、高湿高温条件易造成脂肪的水解,质量评价指标：,原料的酸度、游离脂肪酸的含量,油脂的氢化,C,17,H,33,CO OCH,2,C,17,H,33,CO OCH,C,17,H,33,CO OCH,2,+3 H,2,(,油酸甘油酯）,催化剂,C,17,H,35,CO OCH,2,C,17,H,35,CO OCH,C,17,H,35,CO OCH,2,(,硬脂酸甘油酯）,C=,C,H,H,反式脂肪,教材内容分析及教学建议,蛋白质,存在,：,动物的皮肤、毛、发、肌肉、蹄、角等；鸡蛋、牛奶、大豆,(,豆浆,),等；酶、激素、细菌、病毒、抗体等。,组成,：由,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,等元素组成。,基本构成单元：,氨基酸,3,蛋白质,8,种必需氨基酸：,人体自身不能合成，必须从食物中摄取。即赖氨酸、色氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸与缬氨酸,凡是含有,8,种必需氨基酸，且数量充足、比例适当的蛋白质称为,完全蛋白质,。凡是缺乏一种或数种必需氨基酸的蛋白质称为不完全蛋白质。有些蛋白质中虽然含有各种必需氨基酸，但其含量比例不适当，营养价值低于完全蛋白质，这种蛋白质称为,半完全蛋白质。,3,蛋白质,不同的粮种其蛋白质的含量与性质有很大差别,禾谷类粮食蛋白质的含量在,15,左右，而豆类和某些油料种子，蛋白质含量可高达,20,40,粮油食品原料中蛋白质的种类,水,中性盐,7080%,乙醇,稀酸或,稀碱,分布特点,清蛋白,溶解,溶解,不溶,不溶,粮油种子中,球蛋白,不溶,溶解,不溶,不溶,豆类和油料种子中,胶蛋白,不溶,不溶,溶解,不溶,禾谷类粮食种子,谷蛋白,不溶,不溶,不溶,溶解,禾谷类，某些植物种子,简单蛋白质,结合蛋白质,窝头为什么挖个眼，馒头为什么不挖个眼？,窝头为什么没有面包弹性大，你会说它是死面，那为什么不发酵呢？,说明：,窝头用原料：玉米粉；馒头用原料：小麦粉,两种原料的主要差别：,小麦粉有面筋,面筋能包住面团中的气体，所以蒸制的馒头或烤,制的面包疏松多孔，质地优良，食之可口。,而玉米粉面团，则发松不起来,即便使用发酵粉也没有多大用处，因为蒸制时没有面筋能,保持蒸气，无奈，只好去控洞来窝气、罩气，掏洞变薄使其,易蒸熟。,什么是面筋？,小麦粉用水和成面团后，在水中反复揉洗，洗去面团中的可溶性淀粉、麸皮及水溶性物质，最后剩下一块,具有弹性和延伸性的软胶体物质,称为面筋。,国家标准以湿基为准，面筋的含量是以面筋质量占试样质量的百分率表示。,面筋的化学组成特性,面筋主要由,麦胶蛋白,（,43.02%,）,麦谷蛋白,（,39.10%,）,组成。,还含少量淀粉（,6.45%,）,脂肪（,2.80%,）,糖类（,2.13%,）,灰分（,2.00%,）,其它蛋白质（,4.40%,）、纤维素等。,（其它蛋白质：清蛋白，球蛋白）,为什么小麦可以形成面筋？,弹性：,湿面筋在拉伸或按压后恢复到原来状态的能力。,分为强（按压后恢复原状，不粘手）、中、弱（不能复原，粘手，易碎）。,延伸性：,是指湿面筋在拉伸时所表现的延伸性能，即指将湿面筋拉伸到接近断裂时的长度。,延伸性长：,15cm,以上短：,8cm,以下 中等：,8-15cm,吸水性：,为本身重量的,170-210%,麦胶蛋白：,具有,延伸性,，但,弹性,小；,麦谷蛋白：,具有弹性，但缺乏延伸性；,小麦面筋的形成原理,面筋的主要成分麦胶蛋白、麦谷蛋白、不溶于水，却有极强的吸水性，吸水后膨涨。麦胶蛋白吸水后凝结力剧增，吸水能力达,200%,左右，分子与分子间,在二硫键作用,迅速粘接，形成网络状的凝胶结构，,淀粉、矿物质等成分填充在该网络结构中，,并表现出很强的弹性或者说韧性。,蛋白质最重要的作用就是构成蒸制食品时保持二氧化碳的,“,骨架,”,，使食品变得多孔、疏松、体积增大，吃起来感觉松软香甜可口。,蛋白质在贮藏过程中的变化主要是水解或变性,，发热霉变的粮食，其蛋白质在蛋白酶的作用下逐渐水解成多肽、氨基酸，使得蛋白质溶解度增加，蛋白态氮减少。,随着温度的进一步上升，蛋白质就会部分甚至完全变性，使得粮食的营养价值大大下降,。,如新鲜小麦粉的特征，新鲜小麦粉应是白中有微黄，而贮藏期长则白了起来，这是胡萝卜素氧化的特征，面筋也随之降低。只有白中微黄的小麦粉它的营养组分才是完整的。这也是新鲜小麦粉的特征。,作业：,粮油原料中的化学成分有何规律？,淀粉的糊化和回生的概念及在粮食原料加工中有何实际意义？,